Genética aplicada aos sistemas produtivos de arroz no Brasil

A brusone, causada pelo fungo Magnaporthe oryzae, é a doença mais destrutiva do arroz em virtude dos danos causados e às dificuldades de seu controle. Cultivares geneticamente resistentes tornam-se rapidamente suscetíveis, levando a perdas significativas na produtividade e ao uso abusivo de fungicidas. A alta diversidade genética do patógeno é provavelmente uma das principais razões para essa quebra de resistência. Nesse contexto, o desenvolvimento de cultivares de arroz com maior potencial produtivo e estabilidade de produção em condições ambientais favoráveis ao fungo é crucial para reduzir os impactos negativos dessa doença. Assim, são de particular relevância os recentes avanços das tecnologias genômicas que podem aumentar a eficiência do melhoramento convencional através da identificação, do isolamento e da caracterização de genes envolvidos na resistência do arroz a M. oryzae. Nesse sentido, a busca por genes tem sido um dos objetivos dos programas de biotecnologia e de melhoramento da Embrapa Arroz e Feijão. Nesta proposta, propõe-se identificar genes envolvidos no mecanismo de resistência a M. oryzae, a partir de sequencias obtidas em projeto anterior, por RNA-Seq, de genes expressos em duas linhas semi-isogênicas de arroz em diferentes tempos de infecção do fungo. Os genes potencialmente envolvidos na resistência serão validados através de RT-qPCR, culminando na seleção e clonagem desses genes. Simultaneamente, o perfil de proteínas das duas linhas semi-isogênicas será analisado através de eletroforese bidimensional e proteínas diferencialmente expressas serão identificadas através de espectrometria de massa. Espera-se, assim, identificar proteínas especificamente relacionadas a esse patossistema, auxiliando na compreensão dos mecanismos de suscetibilidade e resistência. Os genes codificados pelas proteínas identificadas serão também validados através de RT-qPCR, ampliando o banco de genes candidatos para a resistência à M. oryzae. Dessa forma, pretende-se contribuir para a compreensão do controle genético da resistência do arroz à M. oryzae. A identificação de genes que influenciam esta característica é de extrema importância para o avanço do conhecimento, subsidiando o desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas inovadoras. Numa linha mais básica, esses genes permitirão desenvolver marcadores moleculares para serem utilizados diretamente pelo melhoramento na seleção assistida por marcadores. Numa linha mais avançada, esses genes poderão compor um banco de genes para aplicação direta pela Embrapa ou negociação com parceiros no desenvolvimento de cultivares cisgênicas de arroz ou transgênicas de outras espécies.